Ikke-invasiv vagusnervestimulering som et værktøj til at modulere mave-hjerne-kobling ved depression

Vi planlægger at udføre et randomiseret cross-over-studie, herunder to neuroimaging-sessioner for at vurdere effekten af ​​akut tVNS (vs. sham) på mave-hjerne-kobling ved hjælp af samtidig fMRI og EGG. Desuden for at evaluere potentielle mellemfristede virkninger af gentagne anvendelser af tVNS (vs. sham), vil vi evaluere ændringer i gastrisk myoelektrisk frekvens og interoception/somatiske fornemmelser samt metaboliske og humørtilstande over to uger hver ved hjælp af en kombination af laboratoriebaseret med økologiske momentane vurderinger (EMA).

Derfor vil vi teste tre hovedhypoteser:

Hypotese 1: Deltagere, der lider af MDD, viser ændret mave-hjerne-kobling sammenlignet med matchede raske kontroldeltagere; inter-individuelle forskelle i interoceptive mål/somatiske fornemmelser korrelerer med mave-hjerne-kobling.

Hypotese 2: tVNS forbedrer mave-hjerne-kobling i et vagalt afferent netværk.

Hypotese 3: Hos deltagere, der lider af MDD, påvirker tVNS interoception/somatiske fornemmelser og normaliserer gastrisk myoelektrisk frekvens over en længere stimuleringsperiode.

Ud over disse hovedresultater ønsker vi at undersøge tNVS-effekter på værdibaseret beslutningstagning. I detaljer vil deltagerne blive inviteret til to neuroimaging-sessioner (T1 og T2) inklusive tVNS eller en falsk stimulation. I begyndelsen af ​​hver af disse sessioner vil der blive udtaget blod for at bestemme koncentrationen af ​​cirkulerende hormoner. Bagefter vil deltagerne gennemgå MR og udføre følgende opgaver: 1.) Se en Inscape-film, der er specielt designet til at forbedre billeddannelsen i hvile. Efter en 10-minutters baseline-scanning vil tVNS/sham-stimulering starte, og Inscape-scanningen gentages. 2.) Madbudsopgave til at vurdere neural madsignal-reaktivitet samt budadfærd og dens neurale korrelater, når deltagerne bliver bedt om at byde for at få adgang til den præsenterede mad. 3.) Søgeopgave for at vurdere værdibaseret beslutningstagning og dens neurale sammenhæng med målet om at maksimere point i forskellige miljøer (fattige og rige omgivelser). Efter at have gennemført opgaven med madbud og fouragering, præsenteres Inscape-filmen endnu en gang for at vurdere tVNS-effekter efter en længerevarende stimulering. Under alle MR-opgaver vil maveaktivitet blive vurderet af et EGG. Begge neuroimaging-sessioner afsluttes med en ekstra blodprøve.

Efter neuroimaging-sessionerne vil deltagerne blive inviteret til to forlængede stimulationsperioder (tVNS vs. sham), som hver varer cirka to uger. I begyndelsen af ​​de forlængede stimulationsperioder vil deltagerne blive inviteret til laboratoriet, og der vil blive udtaget blod (T3). Gastrisk myoelektrisk frekvens ved hjælp af EGG og værdibaseret beslutningstagning vil blive vurderet ved baseline og under stimulering (tVNS eller sham). Efter at have afsluttet sessionen, får deltagerne en tVNS-enhed og bliver bedt om at stimulere deres vagusnerve i 1,5 time mindst på fire dage i løbet af de følgende to uger. I løbet af denne periode udfører deltagerne yderligere opgaver om værdibaseret beslutningstagning og spørgeskemaer ved hjælp af økologiske øjeblikkelige vurderinger. I detaljer vil fire opgaver dække forskellige aspekter af værdibaseret beslutningstagning: 1.) Indsatsfordelingsopgave (motivation til at arbejde for belønninger; afsluttet ved T3-T6), 2.) tidsmæssig diskontering (afsluttet i hele den forlængede stimuleringsperiode) , 3.) social diskontering (gennemført under hele den forlængede stimuleringsperiode) og 4.) Influenca (gamified forstærkningslæring; fuldført i hele den forlængede stimulationsperiode).

Efter to uger kommer deltagerne igen i laboratoriet og EGG-optagelser og værdibaserede beslutningsopgaver vil blive gentaget (T4). Ligeledes vil der blive taget endnu en blodprøve. Den forlængede stimulationsperiode vil derefter blive gentaget på samme måde for den anden stimulationstype (tVNS eller sham), inklusive begge sessioner i laboratoriet (T5 og T6). Rækkefølgen af ​​tVNS og sham-stimulering er randomiseret for både neuroimaging-sessioner såvel som den forlængede stimulationsperiode.